RU2681009C1 - Гидрогельмагниевый буровой раствор - Google Patents
Гидрогельмагниевый буровой раствор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681009C1 RU2681009C1 RU2018115250A RU2018115250A RU2681009C1 RU 2681009 C1 RU2681009 C1 RU 2681009C1 RU 2018115250 A RU2018115250 A RU 2018115250A RU 2018115250 A RU2018115250 A RU 2018115250A RU 2681009 C1 RU2681009 C1 RU 2681009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- silfok
- water
- caustic soda
- magnesium
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 27
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 39
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 5
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical class [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical class [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 206010001488 Aggression Diseases 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical class C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- -1 water Chemical compound 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/12—Clay-free compositions containing synthetic organic macromolecular compounds or their precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях воздействия аномально высоких пластовых давлений и температур до 150°С. Гидрогельмагниевый буровой раствор включает воду, каустическую соду, хлористый натрий, хлористый магний и стабилизатор. В качестве термосолестойкого стабилизатора введен термосолестойкий полиэлектролит Силфок-2540С при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: сополимер Силфок-2540С 12-15; магний хлористый 15-20; каустическая сода 2-2,5; натрий хлористый 30; вода 100. Обеспечивается повышение термостойкости раствора для бурения хемогенных пластов и неустойчивых глинистых пород. 1 табл.
Description
Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении хемогенных пластов и неустойчивых глинистых пород в условиях воздействия аномально высоких пластовых давлений и температур до 150°С.
Из уровня техники известен эмульсионный буровой раствор, включающий дисперсионную среду, дисперсную фазу и эмульгатор. В качестве дисперсионной среды в нем используют водные растворы хлористых солей натрия, железа, магния, алюминия, в качестве дисперсной фазы - отходы очистки масел, в качестве эмульгатора - отходы производства изопропилового спирта со стадии отстоя спирта-сырца и ректификации эпюрата и дополнительно - каустическую соду при следующем соотношении компонентов (в мас. %): отходы очистки масел - 10-25, указанные отходы производства изопропилового спирта - 20-40, указанные хлористые соли - 5-15, каустическая сода - 0,5-1,5, вода - остальное (см. патент RU 2114889 C1, С09K 7/02, опубл. 10.07.1998). Известный раствор может быть легко приготовлен по упрощенной технологии с повышенным качеством. Однако известный раствор имеет недостаток, заключающийся в невысокой термостойкости раствора.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гидрогель магния, включающий воду, жидкий рассол неорганических солей NaCl/MgCl2, обработанный раствором концентрированной щелочи NaOH. После чего в них вводят традиционные химреагенты и утяжелители, (см. «Буровые растворы, используемые при разбуривании солевых отложений в глубоких скважинах», Обзор по основным направлениям развития отраслей, серия «Бурение», М., ВНИИОЭНГ, 1978, стр. 25-31). Недостаток известного состава заключается в низкой термостойкости, (до 110-120°С).
Задача изобретения состоит в разработке поликатионного гидрогельмагниевого бурового раствора для бурения хемогенных пластов и неустойчивых глинистых пород в условиях воздействия аномально высоких пластовых давлений и температур при удешевлении приготовления бурового раствора и повышения качества.
Технический результат изобретения - повышение термостойкости раствора для бурения хемогенных пластов и неустойчивых глинистых пород в условиях воздействия аномально высоких пластовых давлений и температуры до 150°С.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в состав гидрогельмагниевого бурового раствора, включающего воду, хлористый натрий, хлористый магний, каустическую соду и стабилизатор, в качестве термосолестойкого стабилизатора введен сополимер Силфок-2540С при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
| сополимер Силфок-2540С | 12-15; |
| хлористый магний | 15-20; |
| каустическая сода | 2-2,5 |
| натрий хлористый | 30; |
| вода | 100. |
В качестве сополимера используют Силфок-2540С, который получают сополимеризацией из смеси мономеров - хлорида диаллилдиметиламмония и малеинового ангидрида в соотношении от 99:1 до 92:8.
Силфок-2540С представляет с собой вязкую жидкость с концентрацией основного вещества 35%. Стабилизатор Силфок-2540С является эффективным термосолестойким понизителем показателя фильтрации буровых растворов.
Силфок-2540С - синтетический высокомолекулярный катионный водорастворимый сополимер, как разветвленного строения, так и линейно-циклической структуры, представляющий собой многокомпонентный реагент, выпускаемый для обработки буровых растворов, используемых при строительстве скважин в сложных геолого-технических условиях в нефтегазодобывающей промышленности.
Используемый в качестве ингибитора глин, понизителя фильтрации и регулятора вязкости сополимер Силфок-2540С отличается как по составу, так и по эффективности воздействия на буровые растворы и глинистые породы. Он устойчив при температуре до 2500°С к полисолевой, сероводородной, углекислотной и другим агрессиям.
Благодаря уникальному составу полиэлектролит Силфок-2540С по стабилизирующей способности значительно превосходит полидадмахи. Введение этого полиэлектролита в предлагаемый состав приводит к эффективному ингибированию и набуханию глин, а также повышает крепящие свойства бурового раствора и его термостойкость. Буровой раствор, стабилизированный реагентом Силфок-2540С, обладает высокой плотностью и многоразовым использованием.
Для приготовления раствора используется структурообразователь - гидрогель магния, который образуется при взаимодействии хлорида магния с каустической содой. Введение гидрогеля магния позволяет поддерживать значения динамического и статического напряжений сдвиг, а также позволяет получить дополнительный экономический эффект при вскрытии продуктивных пластов.
При необходимости буровой раствор может утяжеляться различными известными в бурении утяжелителями.
Изобретение поясняется с помощью Таблицы, в которой представлены технологические показатели известного и предлагаемого растворов.
Из Таблицы можно видеть, что при содержании в растворе полиэлектролита Силфок-2540С ниже 12 мас. ч. происходит рост показателя фильтрации после термостатирования (табл., п. 3). Увеличение содержания Силфока-2540С свыше 15 мас. ч. неэффективно (табл., п. 6), так как приводит к перерасходу реагента без существенного улучшения показателя фильтрации.
В Таблице приняты следующие сокращения и обозначения:
БРГМ - буровой раствор гидрогель магния, включающий хлорид натрия (NaCl) до насыщения, 20 мас. ч. бишофита (хлорид магния - MgCl2) и 2 мас. ч. каустической соды (NaOH);
КССБ - конденсированная сульфит-спиртовая барда;
КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза;
ηпл - пластическая вязкость (мПа⋅с);
τ0 - динамическое напряжение сдвига (Па);
CHC1/10 - статическое напряжение сдвига (дПа) за 1-10 минут;
ПФ* - показатель фильтрации при комнатной температуре 25° и высокой температуре 150°С (см3).
При необходимости для улучшения свойств раствора дополнительно могут быть введены смазывающие добавки, многоатомные спирты, пеногасители, кольматанты и другие реагенты общеулучшающего действия.
Предлагаемый буровой раствор готовят следующим образом. Сначала в воду вводят хлорид натрия, затем добавляют хлорид магния, Силфок-2540С и каустическую соду, далее, при необходимости вводится баритовый утяжелитель.
Claims (2)
- Гидрогельмагниевый буровой раствор, включающий воду, хлористый натрий, хлористый магний, каустическую соду и стабилизатор, отличающийся тем, что в качестве термосолестойкого стабилизатора раствор содержит Силфок-2540С при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
-
сополимер Силфок-2540С 12-15 хлористый магний 15-20 каустическая сода 2-2,5 хлористый натрий 30 вода 100
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115250A RU2681009C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Гидрогельмагниевый буровой раствор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115250A RU2681009C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Гидрогельмагниевый буровой раствор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681009C1 true RU2681009C1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65632583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115250A RU2681009C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Гидрогельмагниевый буровой раствор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681009C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739270C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
| RU2740459C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2021-01-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU945163A1 (ru) * | 1980-07-24 | 1982-07-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Безглинистый буровой раствор |
| US6281172B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-08-28 | Akzo Nobel Nv | Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids |
| US20030116317A1 (en) * | 2000-06-14 | 2003-06-26 | Kin-Tai Chang | Composition and method for recovering hydrocarbon fluids from a subterranean reservoir |
| RU2521259C1 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Буровой раствор |
| RU2633468C1 (ru) * | 2016-06-14 | 2017-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Ингибирующий буровой раствор (варианты) |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115250A patent/RU2681009C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU945163A1 (ru) * | 1980-07-24 | 1982-07-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Безглинистый буровой раствор |
| US6281172B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-08-28 | Akzo Nobel Nv | Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids |
| US20030116317A1 (en) * | 2000-06-14 | 2003-06-26 | Kin-Tai Chang | Composition and method for recovering hydrocarbon fluids from a subterranean reservoir |
| RU2521259C1 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Буровой раствор |
| RU2633468C1 (ru) * | 2016-06-14 | 2017-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Ингибирующий буровой раствор (варианты) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739270C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
| RU2740459C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2021-01-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Термосолестойкий буровой раствор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2492208C2 (ru) | Катионноингибирующий буровой раствор | |
| RU2494135C2 (ru) | Инжекционная композиция для скважин на основе биоцида и способы обработки скважин | |
| RU2602262C1 (ru) | Термостойкий катионный буровой раствор | |
| RU2681009C1 (ru) | Гидрогельмагниевый буровой раствор | |
| RU2382185C1 (ru) | Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной и ограничения водопритока в добывающей скважинах (варианты) | |
| RU2567579C1 (ru) | Буровой раствор | |
| RU2655267C1 (ru) | Катионный буровой раствор | |
| RU2501828C1 (ru) | Спиртовой буровой раствор | |
| RU2481374C1 (ru) | Безглинистый утяжеленный буровой раствор | |
| WO2009067362A2 (en) | Treatment fluids that increase in viscosity at or above a threshold temperature and methods of formulating and using such fluids | |
| RU2633468C1 (ru) | Ингибирующий буровой раствор (варианты) | |
| RU2655276C1 (ru) | Утяжеленный минерализованный безглинистый буровой раствор | |
| CA3178128C (en) | Drilling fluid with improved fluid loss and viscosifying properties | |
| RU2614839C1 (ru) | Катионный буровой раствор с повышенными ингибирующими и крепящими свойствами | |
| RU2651652C1 (ru) | Катионный буровой раствор для бурения неустойчивых глинистых пород | |
| RU2492207C1 (ru) | Буровой раствор | |
| US20130081809A1 (en) | Process for producing mineral oil from an underground deposit | |
| RU2651657C1 (ru) | Термостойкий поликатионный буровой раствор | |
| CA3030474A1 (en) | Addition of monovalent salts for improved viscosity of polymer solutions used in oil recovery applications | |
| RU2614838C1 (ru) | Катионный буровой раствор | |
| RU2739270C1 (ru) | Термосолестойкий буровой раствор | |
| RU2655311C1 (ru) | Синтетический буровой раствор | |
| RU2630007C2 (ru) | Жидкость для глушения и промывки нефтяных и газовых скважин | |
| RU2740459C1 (ru) | Термосолестойкий буровой раствор | |
| RU2215016C1 (ru) | Технологическая жидкость для бурения, заканчивания и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин в условиях аномально высоких пластовых давлений и повышенных температур |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211129 |